JPH0244092A

JPH0244092A - 単結晶製造炉用不活性ガス回収装置

Info

Publication number: JPH0244092A
Application number: JP19326988A
Authority: JP
Inventors: Shuji Sato; 修治佐藤; Masami Nakanishi; 正美中西; Tatsuji Suzuki; 鈴木　辰二
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1990-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はシリコンなどの単結晶製造炉に用いられる不活
性ガスの回収装置に関する。

〔従来の技術〕

シリコンなどの単結晶製造炉では、炉内雰囲気ガスとし
てアルゴンなどの不活性ガスが使用されている。過去に
おいては、雰囲気ガスとして使用された後の不活性ガス
は大気中に放出されていたが、このような不活性ガスは
高価であるため、回収して循環使用するようになってき
ている。

従来、このための不活性ガス回収装置としては、例えば
製造炉、油回転式の真空ポンプ（ロータリーポンプ）、
フィルター、精製装置により不活性ガスの循環系を形成
したものが考えられていた。

しかし、この不活性ガス回収装置では、ロータリーポン
プから発生するオイルミストが分解して生成するｃｏＳ
ｃｏ２などのガスが単結晶に及ぼす悪影響、及び製造炉
内で溶融シリコンと石英ガラスるつぼとの反応により生
成したＳｉＯ微粉がロータリーポンプに及ぼす悪影響が
問題となる。

そこで、特開昭６１−９７１８７号には、上述した問題
が生じない不活性ガス回収装置が提案されている。

この不活性ガス回収装置は、第３肉に示すように、製造
炉１、水封式真空ポンプ２、精製装置３を順次接続して
不活性ガスの循環系を形成したものである。このように
水封式真空ポンプ２を用いれば、オイルミストが発生す
ることがなく、また封水によって不活性ガス中のＳｉＯ
を除去することができるので、単結晶の品質への悪影響
及びポンプへの悪影響と同時に解消することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第３図に示す装置で、水封式真空ポンプ２に
よる真空度をロータリーポンプと同等まで上げようとす
る場合、製造炉１と水封式真空ポンプ２との間にメカニ
カルブースタを設けることが考えられる。

しかしながら、上記のようにメカニカルブースタを設け
た場合、使用後の不活性ガス中に含まれるＳｉＯ微粉が
メカニカルブースタ内に堆積し、シール部が磨耗されて
高真空度が保てなくなったり、シール部が破損するとい
う問題があった。

このように高真空度が得られないと、製造炉内の不活性
ガスを正常に排気することができなくなり、製造される
単結晶の品質に悪影響を及ぼすことになる。このため、
メカニカルブースタの修理交換を頻繁に行わなければな
らないという問題があった。

なお、不活性ガス中のＳｉＯ微粉を捕集する手段として
フィルターを使用することが考えられる。

しかし、この場合にはフィルターの目詰まりによって真
空度が低下するため、フィルターを頻繁に交換しなけれ
ばならず、根本的な解決策とはならない。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、製造炉内のｉｌｌ結晶の品質を悪化させることのな
い液封式真空ポンプを用い、ロータリーポンプと同等の
真空度が得られ、かつ修理交換の頻度が少ない不活性ガ
ス回収装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の単結晶製造炉用不活性ガス回収装置は、単結晶
製造炉に液封式真空ポンプ及び精製装置を接続し、製造
炉内に流される不活性ガスの循環系を形成した単結晶製
造炉用不活性ガス回収装置において、上記製造炉と液封
式真空ポンプとの間にメカニカルブースタを設け、該メ
カニカルブースタの使用済不活性ガスの流路と油室との
中間室及び油室のうち少なくともいずれか一方に、高純
度不活性ガスの導入手段を接続したことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

このような不活性ガス回収装置によれば、メカニカルブ
ースタの使用済不活性ガスの流路と油室との中間室及び
油室のうち少なくともいずれか一方に高純度不活性ガス
を導入することによって、中間室及び／又は油室の圧力
を常に使用済不活性ガスの流路の圧力以上にすることが
できる。このため、中間室及び／又は油室の圧力が負正
になることはなく、装置の停止時にも使用済不活性ガス
の流路から中間室及び／又は油室へ逆流することを防止
できる。したがって、使用済不活性ガス中のＳｉＯ微粉
によるシール部の磨耗、破損を防止でき、メカニカルブ
ースタの修理交換の頻度は少なくなる。そして、製造炉
内の単結晶の品質を悪化させることなく、ロータリーポ
ンプと同等の真空度が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図及び第２図を参照して説
明する。

第１図は本発明の不活性ガス回収装置の系統図である。

第１図において、単結晶製造炉１には、メカニカルブー
スタ４、水封式真空ポンプ２、精製装置３が順次接続さ
れ、単結晶製造炉１内に流される不活性ガス（アルゴン
ガス）の循環系が形成されている。

上記メカニカルブースタ４は第２図に示すような構造を
有している。第２図において、ケーシング１１には使用
済アルゴンガスの吸入口１２及び排出口１３が設けられ
ており、ケーシング１１内にロータ１４が配置されてい
る。ロータシャフト１５の一端側は、サイドカバー１６
、ベアリングカバー１７、モータブラケット１８の中央
部を通り、カップリング１９を介してモータ２０と接続
されている。一方、ロータシャフト１５の他端側はサイ
ドカバー１６の中央部を通り、ギアカバー２１内でその
先端にギア２２が取り付けられている。このロータシャ
フト１５は輔受２３で支持されるとともに、所定位置で
オイルシール２４やメカニカルシール２５によってシー
ルされている。上記サイドカバ−１６内部の空間が中間
室２６、ベアリングカバー１７及びギアカバ−２１内部
の空間が油室２７となっている。そして、中間室２６及
び（又は）油室２７には高純度アルゴンガスの導入管２
８が接続されており、常時１　ｋｇ　／　ｃ−の圧力の
アルゴンガスが導入されている。

上述したようにメカニカルブースタ４には、中間室２６
及び（又は）油室２７に常時アルゴンガスが導入されて
いるので、中間室２６及び（又は）油室２７の圧力が使
用済アルゴンガスの流路（ロータ室）の圧力よりも低く
なることはない。したがって、装置の停止時でも使用済
アルゴンガスが中間室２６及び（又は）油室２７に逆流
することはなく、使用済アルゴンガス中のＳｉＯ微粉に
よるシール部の磨耗、破損を防止することができる。

このメカニカルブースタ４の排出口１３から排出された
使用済アルゴンガスは、水封式真空ポンプ２へ吸引され
、水と接触することによりＳｉＯ微粉が除去される。

更に、精製装置３ではアルゴンガス中に含まれる０２、
Ｎ２などを触媒などによって所定値以下まで除去し、単
結晶製造炉１へ高純度のアルゴンガスを循環させる。

〔発明の効果〕

本発明の不活性ガス回収装置によれば、装置の停止時に
も使用済不活性ガスがメカニカルブースタ内の中間室及
び／又は油室へ逆流することを防止でき、使用済不活性
ガス中のＳｉＯ微粉によるシール部の磨耗、破損を防止
できるので、メカニカルブースタの修理交換の頻度は少
なくなる。そして、製造炉内の単結晶の品質を悪化させ
ることなく、ロータリーポンプと同等の真空度が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における単結晶製造炉用不活性
ガス回収装置の系統図、第２図は同装置に用いられるメ
カニカルブースタの断面図、第３図は従来の単結晶製造
炉用不活性ガス回収装置の系統図である。１・・・単結晶製造炉、２・・・水封式真空ポンプ、３
・・精製装置、４・・・・・・メカニカルブースタ、１
１・・・ケーシング、１２・・・吸入口、１３・・・排
出口、１４・・・ロータ、１５・・・ロータシャフト、
１６・・・サイドカバー　１７・・・ベアリングカバー
　１８・・・モータブラケット、１９・・・カップリン
グ、２０・・・モータ、２１・・・ギアカバー　２２・
・・ギア、２３・・・ベアリング、２４・・・オイルシ
ール、２５・・・メカニカルシール、２６・・・中間室
、２７・・・油室、２８・・・高純度アルゴンガス導入
管。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

単結晶製造炉に液封式真空ポンプ及び精製装置を接続し
、製造炉内に流される不活性ガスの循環系を形成した単
結晶製造炉用不活性ガス回収装置において、上記製造炉
と液封式真空ポンプとの間にメカニカルブースタを設け
、該メカニカルブースタの使用済不活性ガスの流路と油
室との中間室及び油室のうち少なくともいずれか一方に
、高純度不活性ガスの導入手段を接続したことを特徴と
する単結晶製造炉用不活性ガス回収装置。